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�(yīng)變式傳感�
閱讀�5263�(shí)間:2016-11-11 09:57:19

�(yīng)變式傳感�是基于測(cè)量物體受力變形所�(chǎn)生的�(yīng)變的一種傳感器�電阻�(yīng)變片則是其最常采用的傳感元件。它是一種能將機(jī)械構(gòu)件上�(yīng)變的變化�(zhuǎn)換為電阻變化的傳感元件�

基本描述

利用電阻�(yīng)變片將應(yīng)變轉(zhuǎn)換為電阻變化的傳感器

主要用�

�(cè)量力、力矩、壓�、加速度、重量等

原理


電阻�(yīng)變片的基本構(gòu)造如�,它一般由敏感�、基底、引�、蓋片等組成。敏感柵由直徑為0.01-0.05mm、高電阻系數(shù)的細(xì)絲彎曲而成柵狀,它�(shí)際上是一�(gè)電阻元件,是電阻�(yīng)變片感受�(gòu)件應(yīng)變的敏感部分。敏感柵用粘合劑將其固定在基底上?;椎淖饔脩?yīng)保證將構(gòu)件上�(yīng)變準(zhǔn)確地傳遞到敏感柵上去。因此它必須作得很薄,一般為0.03-0.06mm,使它能與試件及敏感柵牢固地粘結(jié)在一�。另外它還應(yīng)有良好的絕緣性能、抗潮性能和耐熱性能?;撞牧嫌屑垺⒛z�、玻璃纖維布�。紙具有柔軟、易于粘�、應(yīng)變極限大和價(jià)格低廉等�(yōu)�(diǎn),但耐溫耐濕性差,一般工作溫度低�70℃下采用。為了提高耐濕耐久性和使用溫度,可浸以酚醛�(shù)脂類粘合劑使用溫度可提高�180�,且�(shí)間穩(wěn)定性好,適用于�(cè)力等傳感器使�。膠膜基底是由環(huán)氧樹(shù)�、酚醛樹(shù)脂、聚脂樹(shù)脂和聚酰亞胺等有�(jī)粘合劑制成的薄膜,膠膜基底具有比紙更好的柔�、耐濕性和耐久�,且使用溫度可達(dá)100-300�。玻璃纖維布能�400-450℃高溫,多用做中溫或高溫�(yīng)變片基底。引出線的作用是將敏感柵電阻元件與測(cè)量電路相連接,一般由0.1-0.2mm低阻鍍錫銅絲制成,并與敏感柵兩輸出端相焊��
在測(cè)試時(shí),將�(yīng)變片用粘合劑牢固地粘貼在被測(cè)試件的表面上,隨著試件受力變�,應(yīng)變片的敏感柵也獲得同樣的變形,從而使其電阻隨之發(fā)生變�,而此電阻變化是與試件�(yīng)變成比例的,因此如果通過(guò)一定測(cè)量線路將這種電阻變化�(zhuǎn)換為電壓或電流變�,然后再用顯示記錄儀表將其顯示記錄下�(lái),就能知道被�(cè)試件�(yīng)變量的大��

特�

種類及結(jié)�(gòu)
種類:常�(jiàn)的有絲式電阻�(yīng)變片和箔式電阻應(yīng)變片兩種�

基本特�
幾�(gè)概念——變�、彈性變彀彈性元�
基本特性—�?jiǎng)�?、靈敏度
剛度——彈性元件受外力作用下變形大小的量度�
靈敏度——單位力作用下彈性元件產(chǎn)生變形的大小。剛度的倒數(shù)�
靈敏系數(shù)
定義K=(ΔR/R)/εt為應(yīng)變片的靈敏系�(shù)。它表示安裝在被�(cè)試件上的�(yīng)�?cè)谄漭S向受到單向應(yīng)力時(shí),引起的電阻相對(duì)變化(ΔR/R)與其單向�(yīng)力引起的試件表面軸向�(yīng)�(εt)之比�
注:�(yīng)變片的靈敏系�(shù)并不等于其敏感柵整長(zhǎng)�(yīng)變絲的靈敏系�(shù),這是�?yàn)樵趩蜗驊?yīng)力產(chǎn)生應(yīng)變時(shí),應(yīng)變片的靈敏系�(shù)除受到敏感柵�(jié)�(gòu)形狀、成型工�、粘�(jié)劑和基底性能的影響外,尤其受到柵端圓弧部分橫向效�(yīng)的影��
橫向效應(yīng)
�(jié)果:�(yīng)變片的靈敏度比電阻絲的靈敏度要小
解決辦法:多采用箔式�(yīng)變片
工作電流
絕緣電阻——已粘貼的應(yīng)變片的引線與被測(cè)件之間的電阻值Rm。絕緣電阻越大越��
工作電流——已安裝的應(yīng)變片允許通過(guò)敏感柵而不影響其工作特性的電流Imax。工作電流大,敏感度�,但也會(huì)使應(yīng)變片�(guò)熱,�(yīng)視材料選取不同的電流。[1]
溫度誤差
�(yīng)變片的溫度誤差——由于測(cè)量現(xiàn)�(chǎng)�(huán)境溫度的改變而給�(cè)量帶�(lái)的附加誤��

電阻�(yīng)變片的溫度補(bǔ)償方法:
�1)線路補(bǔ)償法
初始狀�(tài) Uo=A(R1 R4- RB R3�=0
溫度變化后 Uo=A[(R1+ΔR1t)R4-(RB+ΔRBt)R3]=0
承受�(yīng)變后 Uo=A[(R1+ΔR1t+ΔR1)R4-(RB+ΔRBt)R3]=AΔR1R4= AR1R4Kε

�2)應(yīng)變片的自�(bǔ)償法[1]
電阻�(yīng)變片的測(cè)量電�

�(yōu)�(diǎn)

�(yīng)變式傳感器具有很多優(yōu)�(diǎn)�
1、分辨力�,能�(cè)出極微小的應(yīng)�,如1-2微應(yīng)��
2、誤差較�,一般小�1%�
3、尺寸小、重量輕�
4、測(cè)量范圍大,從彈性變形一直可�(cè)至塑性變形(1-2%�,可�(dá)20%�
5、既可測(cè)靜態(tài),也可測(cè)快速交變應(yīng)��
6、具有電氣測(cè)量的一切優(yōu)�(diǎn),如�(cè)量結(jié)果便于傳�、記錄和處理�
7、能在各種嚴(yán)酷環(huán)境中工作。如從宇宙真空至�(shù)千�(gè)大氣�;從接近零度低溫至近1000℃高�;離心加速度可達(dá)�(shù)十萬(wàn)�(gè)“g”;在振�(dòng)、磁�(chǎng)、放射性、化�(xué)腐蝕等條件下,只要采取適�(dāng)措施,亦能可靠地工作�
8、價(jià)格低�、品種多�,便于選擇和大量使用�

維庫(kù)電子�,電子知�(shí),一查百��

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